已知宇宙中最大的結構——「武仙-北冕座長城」,它究竟有多大?

2023-07-14     魅力科學君

原標題:已知宇宙中最大的結構——「武仙-北冕座長城」,它究竟有多大?

根據已知的觀測數據,可觀測宇宙中存在著上萬億個星系,這些星系基本上都不是孤立存在的,通過引力相互作用,大量的星系會聚集在一起,形成各式各樣的星系團或星系群,然後還會進一步形成規模更加巨大的超星系團。

實際上,銀河系就是屬於一個被稱為「拉尼亞凱亞」的超星系團,這個龐大的宇宙結構由300至500個星系團和星系群組成,其跨度高達5.2億光年,其中的星係數量可以高達10萬個。那麼,宇宙中還有沒有比它規模更大的結構呢?答案是肯定的。

儘管「拉尼亞凱亞」超星系團大得令人吃驚,但與「宇宙長城」相比,它的規模還是小了點。簡單來講,「宇宙長城」就是一種超大型的纖維狀結構,它們是以引力結合起來的巨型星系集群,其中可以包含多個超星系團,星系的數量更是可以高達上億個之多。

在過去的日子裡,科學家已經發現了多個巨大的「宇宙長城」,其中規模最大的被稱為「武仙-北冕座長城」,實際上,它也是已知宇宙中最大的結構。下面我們就來看看,這個巨大的宇宙結構是怎麼被發現的,以及它究竟有多大。

「武仙-北冕座長城」的首次發現,其實與「伽瑪射線暴」密切相關,簡而言之,所謂伽瑪射線暴,是指宇宙中的一種極端強烈而短暫的高能伽馬射線釋放事件,它們通常是在巨大的恆星消亡時,或者中子星碰撞與合併時產生的。

一個典型的伽瑪射線暴在不到短時間內釋放出的能量,甚至比太陽在長達100億年的主序星階段釋放出的能量還要多,因此它們在宇宙中特別「明亮」,即使距離非常遙遠,我們也可以觀測得到。

另一方面來講,伽瑪射線暴在宇宙中也是一種非常罕見的事件,比如說在一個像銀河系這樣的星系中,大概每幾百萬年才會發生一次。由於產生伽瑪射線暴的恆星非常巨大,其所需的物質必須非常豐富,因此它們就可以作為遙遠宇宙中物質密集區域的標誌物,通過對它們在天空中的位置和頻率進行統計分析,我們就可以知道相關區域中星系的大致分布。

在2013年的時候,科學家利用1997年到2012年期間的來自不同空間望遠鏡和地面望遠鏡的大量觀測數據,繪製出了伽瑪射線暴在天空中的分布圖,隨後發現,在武仙座和北冕座之間,有一個區域存在著異常高的伽瑪射線暴密度,遠遠地超過了預期的平均分布水平,這使科學家首次意識到,在這個區域中有一個巨大的宇宙結構。

是的,這個宇宙結構其實就是「武仙-北冕座長城」,在接下來的日子裡,隨著觀測數據的不斷累積,科學家最終估算出了它的形狀和規模:它是一個超大型的纖維狀結構,其長度高達100億光年左右。

作為對比,可觀測宇宙的直徑約為930億光年,也就是說,「武仙-北冕座長城」的長度大約占據了整個可觀測宇宙直徑的10.75%,如此巨大的規模,使得它成為了已知宇宙中最大的結構。

需要知道的是,根據科學界的主流理論,宇宙誕生於大約138億年前,而觀測數據表明,「武仙-北冕座長城」與我們之間的光行距離大約有100億光年,也就是說,我們現在所以看到的,其實是它在100億年前的樣子,這也就意味著,它在宇宙誕生之後38億年就形成了。

然而根據目前的宇宙演化模型,在宇宙誕生後的38億年的時間裡,根本就不可能形成規模如此巨大的結構,所以「武仙-北冕座長城」的發現就讓科學家們感到非常困惑,為什麼會這樣呢?可能有兩個原因:1、我們的觀測數據不夠準確;2、我們現有的理論有待修正。

就目前的情況來看,對「武仙-北冕座長城」的研究和探索仍然在持續之中,期待在未來,科學家們能夠揭開這個謎團。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-my/3d011b5e83639cad81e39f532ab4571c.html